13 января 1942 года впервые поднялся в воздух вертолет Сикорского - первый в мире вертолет, предназначенный для военных целей. Разработки вертолётов ученый-авиаконструктор Игорь Сикорский начал ещё в дореволюционной России, а реализовал их в жизнь уже будучи в эмиграции в США. Сегодня в нашем обзоре десятка самых известных военных вертолётов.
Легкий многоцелевой вертолет Сикорский R-4 «Ховерфлай»
Первый вертолёт Сикорского VS-300 поднялся в воздух ещё в 1939 году. Конструктор лично пилотировал машину. Вид у VS-300 был совершенно примитивный, а фюзеляж даже не имел обшивки. Лётчик сидел в маленьком кресле совершенно открыто, прямо перед двигателем. Первоначально на вертолёте был установлен мотор «Лайкоминг» мощностью в 65 лошадиных сил, который приводил в движение трёхлопастной винт. Вертолет был тяжел в управлении, сильно вибрировал и продержался в воздухе всего несколько секунд.
Сикорский продолжил свои разработки и в январе 1942 представил вертолёт R-4 «Ховерфлай». Вертолёт мог развивать скорость до 120 км\ч и пролетать 180 км, поднимаясь с одним пилотом на высоту 3650 метров (на 2800 метров – с двумя пилотами). Предназначение первого военного вертолёта – связь и спасательные работы. Сикорский R-4 «Ховерфлай» состоял на вооружении в Соединённых Штатах с 1942 года и с 1945 на вооружении в Великобритании. Военная авиация эксплуатировала этот вертолёт на Аляске и во время войны в Бирме, где R-4 обеспечивал продвижение американских войск в джунглях, доставляя грузы и сообщения и эвакуируя раненных. С вооружения R-4 был снят в конце 1940-х.
Первым советским серийным вертолётом стал МИ-1. По лётно-техническим характеристикам Ми-1 походил на известный американский вертолёт Sikorsky S-51 (1949 г.). Но если американский вертолёт был выпущен небольшой серией и строился недолго, то вертолеты Ми-1 получили самое широкое применение в народном хозяйстве и в вооруженных силах СССР, а также других стран, куда вертолёт экспортировался.
С 1954 года вертолеты Ми-1 выпускались в Оренбурге, позже – в Ростове, а с 1957 года их производили по лицензии в Польше. Всего было построено более 2,5 тыс. вертолётов Ми-2. В период с 1958 года по 1968 на этом вертолёте было установлено 27 международных рекордов, в том числе рекорд скорости (141.392 км/ч), рекорд высоты (6700 м) и дальности полёта (1654.571 км). Ми-1 и сегодня находятся в эксплуатации во многих странах мира.
Ми-8 - самый популярный вертолет в мире
Вертолёт Ми-8 был запущен в производство в 1965 году. История этой машины началась в 1958 году, когда Никита Хрущёв вызвал конструктора Михаила Миля в Кремль и предложил отправиться в США, чтобы закупить несколько вертолётов фирмы Сикорского, а самое главное – осмотреть производство и выяснить возможности американских машин.
Вертолёт Ми-8 был оснащён двумя 1500-сильными двигателями с 12-ступенчатым компрессором, с кольцевой прямоточной камерой сгорания и 2-ступенчатой осевой турбиной. При отказе одного из двигателей другой автоматически выходил на повышенную мощность, благодаря чему вертикальный полёт машина выполняла без снижения высоты. Кроме 3-х членов экипажа вертолёт мог взять на борт 24 десантника или 28 пассажиров и перенести их на расстояние до 425 км с крейсерской скоростью 225 км\ч. Максимальная скорость Ми-8 - 250 км/ч.
В июне 1965 года СССР представил Ми-8 на международном авиасалоне в Ле-Бурже, и вертолёт стал настоящей сенсацией.
За 50 лет существования машины выпущено более 12 тыс. Ми-8 различных модификаций. Последняя военная модификация этого вертолёта - Ми-8АМТШ «Терминатор» предназначена для борьбы с бронированными надводными, наземными, подвижными и неподвижными малоразмерными целями, для перевозки десанта, военных грузов, раненых, для поражения живой силы противника, а также для эвакуационных операций и поисково-спасательных работ.
В ноябре 1986 года поднялся в воздух советский вертолёт Ка-31, не имеющий аналогов в мировом вертолетостроении. Главная его особенность – возможность ведения радиолокационного дозора. Вертолёт может базироваться на кораблях, а может быть использован в сухопутном варианте для решения задач ПВО наземных войск.
На борту Ка-31 установлен радиоэлектронный комплекс, позволяющий вести автоматизированный полет вертолета в любых климатических и погодных условиях по запрограммированному маршруту, обнаруживать и брать на автосопровождение до 20 целей. При том информацию о целях вертолёт передаёт на пункты управления по телекодовому каналу связи.
Вертолёт и сегодня не имеет аналогов по своим боевым характеристикам. Он способен обнаруживать воздушные цели типа «самолёт - вертолёт» на дальних рубежах на предельно малых высотах полета. Используется вертолёт и для обнаружения надводных кораблей и их сопровождения. Вертолет корабельного базирования Ка-31 способен защищать от воздушных ударов соединения боевых кораблей, которые действуют вне зоны самолетов ДРЛО и береговых РЛС. Ка-31 стоит в настоящее время на вооружении в РФ и в Индии.
Ка-50 «Чёрная акула»
Советский вертолёт Ка-50, опытный образец которого поднялся в воздух летом 1982 года, стал первым в мире вертолётом с катапультируемым сидением, обеспечивающим спасение пилота в любых режимах полета. Безопасности лётчика в этой машине уделили особое место: кабина полностью бронированная с использованием разнесенных металлических плит, общая масса которых превышает 300 кг. Испытания показали, что защита пилота гарантирована при попадании в борт машины пуль калибра 12,7 мм и осколков 20-мм снарядов.
Испытания этого вертолёта держались в строжайшей секретности. Проходили испытания неподалёку от Москвы, на виду у множества любопытствующих. Поэтому специалисты ОКБ пошли на оригинальные меры маскировки: боевую машину превратили в транспортную, дорисовав яркой желтой краской на бортах фюзеляжа дополнительные окна и двери.
Первое боевое крещение вертолёта Ка-50 состоялось в ходе антитеррористической операции армии РФ в Чечне в январе 2001 года. Машина способна выполнять боевые задачи в сложнейших горных условиях, демонстрируя в бою энерговооруженность и маневренность.
Ми-26 – крупнейший в мире многоцелевой транспортный вертолет, который используется как в гражданской, так и в военной авиации. Первый Ми-26 поднялся в воздух в 1977 году. На сегодняшний день вертолёт, который лётчики прозвали «летающая корова», является самым большим вертолётом в мире. Он способен поднять в воздух до 20 тонн груза, и не только на борту, но и на внешней подвеске. Для тяжёлых грузов предусмотрела лебёдка, поднимающая грузы до 500 кг. Вертолет вмещает 82 десантников или 60 носилок с ранеными. Максимальная скорость машины – 295 км\ч.
Sikorsky UH-60 «Черный Ястреб»
Вертолётом ХХI века многие считают вертолёт Sikorsky UH-60 «Черный Ястреб», созданный 40 лет назад. При грузоподъёмности 1500 кг на борту или до 4000 кг на внешней подвеске, он берёт на борт 14 бойцов. Сегодня существует базовая сухопутная версия UH-60 и 2 противолодочные версии - SH-60F «Ocean Hawk» и SH-60B «Sea Hawk». Есть так же линейка палубных вертолетов, вертолетов огневой поддержки, машин для спецопераций, санитарные версии и постановщики помех. Sikorsky UH-60 используется как штабной вертолёт для генералитета и чиновников высокого ранга. Сегодня этот вертолёт активно поставляется на экспорт.
Ударный вертолет Boeing AH-64 «Apache»
Культовый вертолёт «Apache» получил известность в операции «Буря в пустыне», где, как заявляли представители НАТО, успешно боролся с танками, и стал прообразом целого класса современных боевых вертолетов. Этот вертолёт регулярно используется ВВС Армии Обороны Израиля. На вертолёте установлено 16 противотанковых ракет «Хэллфайр», ракетные комплексы «Стингер» для воздушного боя и 30 мм встроенная автоматическая пушка.
Специалисты утверждают, что сегодня открытый вызов «Апачу» по летным ТТХ бросил российский Ми-28Н «Ночной Охотник». А в 2002 году экспортный вариант Ми-24 с современным БРЭО ВВС КНДР сбил из засады южнокорейский «Апач». Южная Корея потерю признала и потребовала от США провести бесплатную парка своих «Апачей». Спор не разрешён до сего времени. Американские вертолёты становились даже источником вдохновения для дизайнеров, создавших коллекцию .
«Хьюи» (Ирокез) – символ вьетнамской войны
Вертолёт «Хьюи» вместе с напалмом стал символом войны во Вьетнаме. Эти вертолёты были для американских военных «родным домом» - доставляли их на позиции, снабжали провизией и боеприпасами, подвозили снаряжение и эвакуировали с поля боя.
По статистике, за 11 лет ведения войны «Хьюи» совершили 36 млн боевых вылетов. Если взять в расчёт, что на базу не вернулись 3 тыс. машин, получается, что на 18 тыс. боевых вылетов приходилась 1 безвозвратная потеря. Результат уникальный! И это при том, что «Хьюи» вообще не имели бронирования.
Ми-24 «Крокодил» – вертолёт-гибрид
Ми-24 – транспортно-боевой советский вертолёт, первый полёт которого состоялся в 1969 году. В НАТО он получил кодовое имя «Лань» (Hind), и американские специалисты вынесли вердикт: Ми-24 вертолётом не является.
Хотя внешне Ми-24 похож на вертолет и применяется, как вертолет, с технической точки зрения – это гибрид. Он не может взлетать с «пятачка». Его визуально непропорционально большие пилоны являются на самом деле крыльями. Ми-24 создавали как «летающей БМП». И конструкторам удалось превратить тяжёлый бронированный вертолёт в один из самых быстрых боевых вертолетов в мире (развивает скорость до 320 км\ч).
«Крокодил» принимал участие в боевых действиях в Памирских горах, в ущельях Кавказа, в тропических лесах Экваториальной Африки и в знойных азиатских пустынях. Боевая слава к нему пришла в Афганистане. Этот уникальный винтокрылый штурмовик стал символом той войны. Один из афганских моджахедов в интервью американскому новостному каналу о «Крокодиле» сказал так: «Мы не боимся русских, но мы боимся их вертолетов». Ми-24 является единственным вертолетом в мире, который в воздушном бою сбил боевой самолет (истребитель F-4 "Фантом")
70 лет назад, 20 сентября 1948 года, в Москве впервые поднялся в воздух вертолет Ми-1, с которого началось советское вертолетостроение.
В СССР был опыт разработки винтокрылых летательных машин еще до войны, однако это были автожиры - аппараты со свободно вращающимся несущим винтом, создающим подъемную силу от набегающего потока воздуха.
О создании первого вертолета Миль задумывался еще во время войны и даже написал письмо Сталину.
В 1945 году Миль защитил докторскую диссертацию «Динамика ротора с шарнирным креплением лопастей и ее приложение к задачам устойчивости и управляемости автожира и геликоптера». Вскоре же конструктор начал разработку опытного вертолета ЭГ-1. Для начала была спроектирована натурная геликоптерная установка - по существу это был будущий вертолет без хвостовой балки.
Пресс-служба ЦАГИ. Макет вертолета Ми-1 на натурнои геликоптернои установке в аэродинамическои трубе Т-101 ЦАГИ
Как научный работник, Миль не мог официально заниматься своим детищем - над ним работали по вечерам с привлечением энтузиастов из разных лабораторий.
При этом директор ЦАГИ Шишкин постоянно делал Милю выговоры - дескать, занимается не своим делом.
К концу 1947 года в вертолетостроении СССР безнадежно отставал от США, где эти машины уже вовсю строились серийно, а на службу были приняты аппараты Сикорского с неплохими летными данными. Успехи Сикорского привлекали инвесторов, вертолетные компании росли, как грибы.
Руководство страны решило собрать силы для создания первого трехместного вертолета связи и привлечь к этому трех конструкторов - Миля, Яковлева и Братухина. Для создания конструкторского бюро Миль, начальник 5 лаборатории ЦАГИ, обратился в Минавиапром, после чего выступил с докладом министерстве. В августе 1947 года Сталин написал министру обороны Жукову:
«Почему в США много фирм занимаются геликоптерами и они применяются уже в армии, а у нас копается только Братухин и ничего конкретного нет?»
В декабре 1947 года, несмотря на протесты Шишкина, Миль получил в распоряжение свое ОКБ на территории завода 382 в Тушино. На обороте приказа Миль нарисовал ослика, пытающегося столкнуть с горы огромный камень - так он воспринимал собственные усилия для того, чтобы сдвинуть дело с места.
В продвижении идеи вертолета активно принимал участие Борис Юрьев ученый-авиатор, ученик и зять Жуковского, который еще в 1911 году запатентовал автомат перекоса, до наших дней остающийся важнейшей частью любого вертолета в мире.
Первый вертолет, а тогда их еще называли геликоптерами, проектировался как связной. Кабина помимо пилота вмещала еще двух человек. Конструкция была выбрана одновинтовая с хвостовым и несущим трехлопастным винтами - впоследствии она стала называться классической.
Пресс-служба ЦАГИ
Разработчики учитывали опыт зарубежного вертолетостроения и вносили свои оригинальные предложения. Так, ими была переделана втулка несущего винта, в которой использовались вертикальный и горизонтальный шарниры. При конструировании и доводке прототипа Ми-1 был использован ряд оригинальных технических решений: система управления несущего винта с инерционными демпферами, снабженная впоследствии необратимыми гидроусилителями; объединение систем управления общим шагом несущего винта и мощностью двигателя в единую систему «шаг-газ».
Также была разработана противообледенительная система для лопастей несущего и рулевого винтов. На Ми-1 установили двигатели АИ-26 мощностью 580 л.с., которые могли поднять в воздух до 2,5 тонн веса.
Строить первые экземпляры пришлось в Киеве на заводе номер 473 (ныне «Авиант») из-за отсутствия на ОКБ им. Миля необходимой производственной базы. Первый экземпляр был построен в августе 1948 года и перевезен в Москву.
Первые подъемы в воздух на прототипе Ми-1 – ГМ-1 (геликоптер Миля-1) – были выполнены 20 сентября 1948 года на аэродроме Захарково,
за штурвалом находился летчик-испытатель Матвей Байкалов.
Уже через 10 дней, 30 сентября, Байкалов вновь поднимает машину в воздух и развивает на ней скорость в 100 км/час, а спустя некоторое время достигнут максимум - 170 км/час.
Во время первых полетов были выявлены трещины в редукторе двигателя, причиной послужило отсутствие инерционных демпферов, которые гасили бы крутильные колебания. Проблему быстро решили путем введения в конструкцию резиновых втулок на главном валу.
Испытания шли уже два месяца, но 24 ноября случилась первая авария. Во время полета Байкалова на потолок в автомате перекоса замерзла смазка, и летчику пришлось воспользоваться парашютом. Тогда высоту полетов ограничили 3 тыс. метров.
Так вышло, что летчик, поднявший первый вертолет в небо, отдал ему свою жизнь. 7 марта 1949 года Байкалов перегонял вторую опытную машину в подмосковную Чкаловскую и на глазах встречающих вертолет потерпел крушение, унесшее жизнь пилота.
Выяснилось, что у вертолета разрушился вал, передававший вращение от главного редуктора к хвостовому винту в месте сварного стыка.
Государственные испытания продолжились, и в 1950 году Совмин принял постановление о серийном производстве Ми-1. Всего в 1950–1960-х годах в СССР было построено свыше 2,5 тысяч этих вертолетов. Позже промышленность перешла на выпуск более приоритетных вертолетов Ми-4, и было принято решение перенести производство Ми-1 в Польшу, где в 1957–1960 годах было произведено 300 машин по лицензии.
Вертолет обладал хорошими летно-техническими характеристиками, но был неустойчив к боковым порывам ветра, случался флаттер несущего винта. Спасал мощный двигатель, который обеспечивал высокую энерговооруженность. Эксплуатироваться вертолет, как и планировалось, начал в армии в качестве связного, его конструкция постоянно совершенствовалась.
Зимой 1954 г. Ми-1 поступил в гражданскую авиацию.
На Ми-1 - первом советском серийном вертолете - было установлено 27 мировых рекордов.
Надежный и удобный в управлении, в СССР он использовался как в вооруженных силах, так и в гражданской авиации - для обработки сельхозугодий, доставки почты и грузов, эвакуации больных и раненых.
Армейская модификация Ми-1В активно использовалась в Китае для борьбы против чанхайшистов. Применялся египтянами и сирийцами в борьбе против израильской армии. В Ираке Ми-1 использовался участвовал в операциях армии Саддама Хусейна против курдов.
В СССР Ми-1 часто использовался для перевозок почты в труднодоступные регионы, в ГАИ и был поставлен на вооружение в ВВС СССР. Был снят с эксплуатации в 1983 году.
Павел Котляр/«Газета.Ru»
Сегодня Ми-1 остались лишь в ввиде памятников в различных городах России, в летном состоянии существуют единицы машин. Догнивающий корпус одной из машин корреспондент «Газеты.Ru» сфотографировал на территории подмосковного завода МАРЗ.
Ми-1 был первым детищем нового конструкторского бюро стал Ми-1 - самым любимым вертолетом Миля, оправдавшим все его надежды.
Уже позднее в СССР появились более мощный Ми-4, газотурбинные Ми-6, Ми-2, Ми-8, Ми-26 и самый большой вертолет в мире Ми-12, перед которым снял шляпу сын Сикорского. «Вот уже 18 лет я смотрю на него, и он мне нравится, - писал Михаил Леонтьевич про своего первенца. - Это значит, что машина хорошая, была сделана на совесть».
Долгая предыстория
Наверное, это прозвучит странно, но о создании аппарата, который мог бы взлетать вертикально, человечество задумалось еще в древние времена. В Китае, приблизительно в V-м веке до нашей эры появилась игрушка, в виде палки с прикрепленными к ней перьями. Перья крепились к концу палки с четырех сторон, образуя винт. Раскрутив такую игрушку в ладонях, человек выпускал ее, и палка взлетала вверх точь-в-точь как современные вертолеты.
«Вертолет» Да Винчи. (wikipedia.org)
Чертежи подобных аппаратов создавались и позже, например, в Эпоху Возрождения и Новое Время. Любопытно, что многие приписывают изобретение вертолета Леонардо да Винчи, но это ошибка.
Леонардо действительно выполнил чертеж некоего летательного аппарата. Аппарат этот никогда не был построен, а исследователи наследия да Винчи до сих пор спорят о том, каким образом нарисованный великим мыслителем аппарат мог бы оторваться от земли. Тем не менее, сейчас бытует мнение, что машину Леонардо никак нельзя считать вертолетом. К слову, рисунки да Винчи были обнаружены сильно после его смерти. Михаил Ломоносов, также пытавшийся создать летательный аппарата, не знал о трудах Леонардо и, разрабатывая свой проект, опирался исключительно на собственные знания и опыт. Идея Ломоносова заключалась в том, чтобы построить машину, которая взлетала бы вертикально и приводилась бы в движение двумя винтами. Проект так и не был доведен до ума. К слову, Ломоносов работал вовсе не над летательным аппаратом. Его машина не предполагала пилотируемого полета, ее задачей были метеорологические измерения. Точнее, они были бы ее задачей, если бы Ломоносов закончил проект и создал такой аппарат.
Проект вертолета Понтона д’Амеркура. (wikipedia.org)
Еще дальше продвинулся французский инженер Понтон д’Амеркур. Он работал над проектом машины, которая должна была управляться человеком изнутри. По проекту, такой агрегат должны были приводить в действие два винта. Амеркур, работавший в середине XIX-го века, подошел очень близко к цели и именно его труды легли в основу будущих успешных исследований.
Вертикальный полет
Первый в истории успешный вертикальный полет совершили братья Луи и Жак Бреге, а также работавший с ними Шарль Рише. К слову, полет этот не был пилотируемым, а сам аппарат поднялся в воздух на привязи. Тем не менее, именно 24 августа 1907-го можно считать днем рождения вертолета.
Машина братьев Бреге весила более 500 килограмм и была оснащена двумя двигателями и четырьмя широкими винтами. Аппарат оторвался от земли на полметра и пробыл в воздухе около минуты.
Шарль Рише. (wikipedia.org)
Через месяц братья повторили опыт и их аппарат поднялся на высоту в полтора метра. Бреге и Рише не были единственными конструкторами. Одновременно с ними над проектом вертолета работал их соотечественник Поль Корню. Ему суждено было стать первым пилотом вертикально взлетающего аппарата.
Свой полет Корню совершил 13 ноября 1907-го. Он пробыл в воздухе 20 секунды, а высота полета составила 52 сантиметра. Идея пилотируемого полета прижилась, и именно в этом направлении стали работать последователи французских первопроходцев.
Поль Корню. (wikipedia.org)
В РоссииЕще один прорыв произошел в 1911-м, причем прорыв этот осуществил наш соотечественник Борис Юрьев. Он создал чертеж автомата перекоса — механизма для управления винтом вертолета. Чертеж одновинтового самолета с рулевым винтом был опубликован. К слову, механизм, разработанный Юрьевым до сих пор используется на большинстве современных вертолетов. Борис Юрьев не был первым нашим соотечественником, задумавшимся над созданием вертолета. Первым, по всей вероятности, был Михаил Ломоносов. Еще в XVIII-м веке он создал модель летательного аппарата с несущим винтом. Машина, предложенная Ломонсовым, вообще была очень похожа на современные вертолеты, но время этих аппаратов еще не пришло.
А настало оно в 1932-м году. Именно тогда в воздух поднялся первый русский вертолет, созданный по проекту инженера Алексея Черемухина. Эта машина поднималась на высоты более 600 метров — для того времени это был абсолютный рекорд.
Борис Юрьев. (wikipedia.org)
Вертолеты
В начале ХХ-го века планета переживала авиабум. С популярность самолета вертолету тягаться было сложно. Тем более, что первые уже вовсю бороздили небесные просторы, а вторые существовали только на бумаге. Многие проекты создания вертолета просто не получали необходимой им финансовой поддержки. В 1922-м, однако, очень повезло механику Георгию Ботезату, русскому эмигранту, проживавшему в США. Армия соединенных штатов сделала ему заказ на производство устойчивой, управляемой машины вертикального взлета. И Ботезат такую машину создал. Она смогла поднять на высоту в пять метров и пробыла в воздухе несколько минут. С точки зрения науки это, безусловно, был прорыв, однако, для армии этого было маловато.
Дальнейшее развитие
24 апреля аргентинец Рауль Пескара доказал, что идея вертолетов вовсе не бесперспективна и что подобные аппараты могут долго находиться в воздухе. Инженер-механик пролетел на своей машине 736 метров. Успех аргентинца широко освещался в прессе и стал известен далеко за пределами Южной Америке и дал толчок к развитию вертолетостроения.
«Пескара-3». (wikipedia.org)
Уже через пару месяцев француз Эмиль Эмишен пробыл в воздухе семь с лишним минут, пролетев за это время по кругу 1100 метров. В 1930-м группа итальянских изобретателей сконструировала вертолет, который пролетел то же расстояние, но уже по прямой. В нашей стране первый полет был совершен в 1932-м году Алексеем Черемуховым. На вертолете 1-ЭА он поднялся в воздух на 600 метров. Прошло еще три года и Луи Берге, тот самый, которого можно считать одним из отцов вертолета, создаст сверхбыстрый (по тем временам) аппарат. Этот аппарат первым в истории преодолеет скоростной рубеж в 100 километров в час и раз и навсегда посрамит скептиков. После этого в том, что у вертолетов действительно есть будущее, никто уже не сомневался. Военные к слову, перестали сомневаться раньше других. Уже к началу 30-х годов многие инженеры и механики получили от них серьезные заказы на разработку подобных машин.
Современное состояние
Сложно представить себе современный мир без вертолетов. Их используют не только в военных целях, но также при спасательных операциях, для медицинских перевозок и, разумеется, для развлечения туристов.
Ведущее место в мире занимают вертолеты российского производства. Их производством занимается холдинг «Вертолеты России», входящий в структуру Госкорпорации «Ростех». Таким образом, Госкорпорации удалось объединить предприятия, работавшие в отросли, и возродить российское вертолетостроение. Одним из самых известных российских вертолетов, создаваемых «Ростехом» является знаменитый Ми-8. Этой машине уже больше 50 лет, но спрос на нее все еще не снижается. Ну, а важнейшим достижением последних лет стало создание вертолета Ми-28Н, который известен также, как «Ночной охотник». Это — боевой вертолет, способный поражать цели на расстоянии более 8 километров. «Ночной охотник» высоко котируется в мире. По ряду боевых характеристик он превосходит известный американский вертолет «Апач».
Выдающийся авиаконструктор Игорь Иванович Сикорский (1889-1972 гг.), по праву считающийся основоположником мирового вертолетостроения, родился 25 мая (б июня) 1889 г. в семье известного киевского научного и общественного деятеля, врача-психиатра, профессора Ивана Алексеевича Сикорского. Роль родителей в воспитании и становлении сына трудно переоценить. Именно от матери Марии Стефановны маленький Игорь впервые услыхал о геликоптере. Она увлекалась творчеством Леонардо да Винчи и рассказала сыну о спроектированной великим итальянцем машине. Любимой книгой Игоря был роман Жюля Верна «Робур-завоеватель», в котором описывалось путешествие вокруг света на воздушном корабле-вертолете. Сикорский вспоминал, что, когда ему было одиннадцать лет, он видел во сне полет на таком летающем гиганте. В этом сне воплотилась мечта и цель всей его жизни.
И.И. Сикорский в президентском вертолете S-61 в 1962 г.
В.Р. Михеев, канд. техн. наук, Институт истории естествознания РАН
Как и все будущие авиационные конструкторы, Игорь начинал с постройки летающих моделей. В 12 лет он соорудил первую модель вертолета с резиновым двигателем. За ней последовало еще несколько моделей. Их размеры постоянно увеличивались. Учебные мастерские Морского кадетского корпуса в Петербурге, в котором в 1903-1906 гг. обучался Сикорский, позволяли мастерить модели любого типа. В 1906-1907 гг. Игорь учился в парижской технической школе Duvignau de Lanneau. Пребывание в Париже, бывшем тогда столицей авиации, укрепило юного энтузиаста в правильности выбранного пути. Став в 1907 г. студентом Киевского политехнического института, Сикорский вступил в студенческий воздухоплавательный кружок и был активным членом секции «Геликоптер». Многие киевские авиаторы (в том числе и один из учителей Сикорского, преподаватель политехнического института профессор Н.А. Артемьев) увлекались в то время разработкой винтокрылых летательных аппаратов.
Решение приступить к постройке натурного вертолета Игорь Сикорский принял летом 1908 г. во время пребывания с отцом в Германии. Прямо в гостиничном номере он соорудил стенд для определения подъемной силы несущих винтов. Собранный из деревянных планок винт диаметром 1 м 20 см был установлен на некотором подобии весов, измеряющих силу тяги. Потребный для раскрутки винта момент создавался грузом, привязанным к бечевке, другой конец которой тянулся через блок и наматывался на ось винта. По движению груза определялась мощность. Импровизированный стенд Сикорский увез в Киев, где в домашней мастерской продолжил начатые исследования. Экспериментатор получил подъемную силу свыше 36 кг на лошадиную силу. Он понимал, что на натурном вертолете получить такие результаты не удастся, но все же считал возможным добиться успеха. Уверенность окрепла после встречи в конце 1908 г. с «отцом русской авиации» профессором Н.Е. Жуковским, всегда благосклонно относившимся к идее геликоптера. Профессор приезжал в Киев для прочтения лекции «Успехи воздухоплавания», во время которой запускал в зал модели летательных аппаратов. Одну из них посчастливилось поймать молодому Сикорскому.
Вертолет N1 после сборки. Июль 1909 г.
Для строительства вертолета требовались двигатель и ряд других частей, достать которые в Киеве было сложно. Игорь обратился к родным с просьбой отпустить его в Париж для приобретения необходимых вещей и знакомства с новейшими достижениями авиации. Эта просьба не вызвала у родственников энтузиазма. Дело в том, что юное дарование совсем запустило учебу в институте. Кроме того, Париж считался городом веселым и легкомысленным, и отпускать туда девятнадцатилетнего юношу, да еще с большой суммой денег, было бы неразумно. И тем не менее Сикорскому удалось убедить родных, получить родительское благословение и необходимые деньги для покупок, которые ему выделила старшая сестра. В январе 1909 г. молодой энтузиаст уехал в Париж. Здесь ему удалось познакомиться с Ф. Фербером, Л. Блерио и С.К. Джевецким - патриархами мировой авиации. Они скептически относились к идее вертолета, но Сикорского это не остановило. Он приобрел двигатель «Анзани» в 25 л.с. и ряд деталей для будущего вертолета, в том числе соосные валы и другие элементы трансмиссии. Его контакты с французскими авиаторами после этой поездки стали постоянными.
После более чем трехмесячного отсутствия, 1 мая 1909 г., Игорь вернулся в Киев и приступил к постройке вертолета. В саду дома Сикорских на улице Подвальной (ныне Ярославов вал) стоял небольшой однокомнатный домик-беседка. Он и стал первым авиационным заводом конструктора. Строить вертолет ему помогали студент М.Ф. Климиксеев (сын экономки Сикорских) и наемный столяр. В июле 1909 г. постройка первого летательного аппарата Сикорского была, в основном, завершена.
Для вертолета Игорь выбрал конструктивно наиболее простую и хорошо опробованную на моделях двухвинтовую соосную схему. В то время диаметры соосных несущих винтов было принято делать различными (диаметр верхнего винта был 4,6 м, а нижнего - 5 м). Это было сделано для уменьшения вредного влияния на лопасти нижнего винта, которое возникало от обдувки их потоком верхнего винта. Вращались винты в противоположные стороны с частотой 160 об/мин.
Вес пустого вертолета составлял 205 кг. Скомпонован аппарат был следующим образом: спереди от валов винтов и редуктора, прямо на полу, осью поперек полета, располагался двигатель, а сзади - место пилота. Два концентрических вертикальных вала возвышались над редуктором и проходили через подшипники наверху фюзеляжа. Фюзеляж представлял собой прямоугольную клеть, расчаленную рояльной проволокой. Ее вертикальные стойки были из стальных труб, а поперечины - из деревянных брусков.
На стальных валах крепились двухлопастные несущие винты. Силовой основой каждой лопасти являлись два деревянных лонжерона, сходящиеся крестообразно друг над другом в месте крепления на главном валу. Угол между ними определял крутку лопастей. К лонжеронам крепились прямоугольные в плане лопасти небольшого удлинения, которые имели металлический каркас и были обтянуты тканью. Лопасти были расчалены рояльной проволокой к двум кольцевым муфтам, установленным на каждом валу над и под втулками крепления каждого винта. Изменяя при помощи этих муфт натяжение проволоки, можно было регулировать шаг несущих винтов. Благодаря этому предполагалось в дальнейшем осуществлять управление величиной подъемной силы и путевое управление вертолетом. Для продольно-поперечного управления и поступательного перемещения предусматривалось использовать управляющие поверхности- рули, расположенные в индуктивном потоке воздуха, отбрасываемого несущими винтами. Их установка предполагалась только после проверки надежности работы частей конструкции и достижения необходимой для взлета подъемной силы.
Мощность двигателя «Анзани», как это частенько случалось с моторами этой фирмы, оказалась не 25 л.с., как указывалось в паспорте, а лишь 18. Для равномерности хода на выходном валу двигателя был установлен маховик. За маховиком был шкив, от которого мощность посредством четырехдюймового ремня передавалась на входной шкив редуктора. Для снижения частоты вращения второй шкив был сделан значительно большего диаметра. Редуктор имел классическую для вертолетов соосной схемы конструкцию - соединение трех конических шестерней. Над двигателем располагались масляный и топливный баки. В ходе испытаний топливный бак был снят, и топливо подавалось по шлангу в двигатель прямо из канистр. Шасси как такового вертолет не имел. Он был установлен на двухколесную тачку, при помощи которой аппарат можно было перевозить по проложенным в саду рельсам из беседки к месту испытаний.
Рисунок вертолета N1 из газеты «Киевская искра» от 17.09.1909. Видны дополнительные консоли для повышения жесткости лопастей в плоскости вращения
Наступил исторический момент. Игорь Сикорский расположился на пилотском месте, запустил двигатель и начал потихоньку прибавлять обороты. Но винты не крутились. Ремень скользил по шкивам и не передавал крутящий момент. Когда дефект с помощью прижимного ролика был устранен и винты смогли вращаться, возникла сильная вибрация. Пришлось снимать лопасти и тщательно их балансировать. Кроме того, была значительно увеличена жесткость лопастей в плоскости вращения за счет их усиленного расчаливания к дополнительным поперечным консолям, добавленным к втулкам верхних лонжеронов. Вибрация уменьшилась. Режим вращения стал мягче, но при увеличении оборотов снова возникла тряска. Молодой конструктор впервые встретился со столь характерной для винтокрылых машин проблемой отстройки резонансов и снижения вибраций. Он сделал правильный вывод: причина резонанса заключалась в недостаточной жесткости вала верхнего несущего винта. Чтобы просчитать резонансную частоту, он забрался на верх клети, и, возбуждая колебания вала рукой, определил, что частота соответствует 120 колебаниям в минуту. Устранение дефекта было таким же простым. Сикорский подобрал деревянный стержень длиной 1,2 м и стал его постепенно забивать в полый вал винта, время от времени замеряя частоту его колебаний. Когда нижний конец стержня достиг положения верхнего подшипника, частота собственных колебаний начала резко возрастать. Конструктор продолжал забивать стержень, пока частота не достигла значения 175, т.е. стала выше максимальных значений диапазона рабочих частот вращения несущих винтов. Резонанс прекратился. Опыт решения проблем динамической прочности впоследствии очень пригодился Сикорскому при доводке других летательных аппаратов, в частности, «Русского витязя».
Теперь можно было выводить двигатель на полную мощность. Игорь, оставаясь на земле вне клети, дал полный газ. Несбалансированный весом пилота вертолет стал опрокидываться в сторону тяжелого двигателя. Конструктор остановил двигатель и прыгнул на задравшуюся часть пола клети. Аппарат медленно под его весом вернулся в первоначальное положение. Вертолет был спасен. Много лет спустя Сикорский так описывал свои впечатления: «Впервые я тогда почувствовал мощь машины, а вертолет, как мне показалось, продемонстрировал готовность взмыть в воздух. Я очень точно помню свои ощущения. Когда я встал на пол, тот конец, на котором я находился, не опустился, а испытывал сопротивление некоторой силы, поддерживающей его снизу».
После соответствующей весовой перебалансировки Сикорский продолжил испытания. Двигатель ревел на полную мощность, но вертолет не поднимался, а только вращался на земле - «вальсировал». Для балансировки машины относительно вертикальной оси пришлось тщательно регулировать дифференциальный общий шаг винтов. Однажды при сильном порыве ветра возникла опасность опрокидывания набок. Это подтвердило необходимость установки эффективного продольно-поперечного управления. Предполагавшееся ранее управление посредством поверхностей в индуктивном потоке конструктор признал нецелесообразным из- за недостаточной мощности потока, выявленной в процессе испытаний.
После устранения всех недостатков Сикорский увидел, что при полной даче газа винты принимают на себя большую часть веса машины, но оторвать ее от земли все же не могут. Было очевидно: эта машина с человеком на борту подняться не может. Игорь изменил программу испытаний. Он смастерил большие весы, позволяющие замерять подъемную силу вертолета. Весы дали возможность определить, что тяга винтов соответствует примерно 160 кг, а это на 45 кг меньше веса пустой машины. Конструктор сделал вывод о необходимости облегчения конструкции, увеличения диаметров несущих винтов и улучшения аэродинамики лопастей. Опыты с первым вертолетом были завершены в октябре 1909 г. после серии испытаний винтов различной конструкции. 18-19 ноября 1909 г. вертолет Сикорского с успехом демонстрировался на Воздухоплавательной выставке в Киеве, проводившейся Киевским обществом воздухоплавания, и был признан «гвоздем экспозиции».
3 проекции вертолета N1
Хотя первому вертолету Сикорского не удалось подняться в воздух, конструктор при его испытаниях получил большой практический опыт, особенно важный для дальнейшего проектирования винтов. Проведенные затем опыты с моделями показали, что они летали значительно лучше, чем те, с которыми конструктор экспериментировал до постройки вертолета. Многие киевские авиастроители стали заказывать воздушные винты для своих летательных аппаратов не во Франции, как раньше, а у студента Сикорского.
Какова же роль первого летательного аппарата авиаконструктора в мировом и российском вертолетостроении? Из четырех десятков построенных к концу 1909 г. вертолетов оторваться от земли удалось только пяти машинам. В 1907 г. первыми оторвались от земли винтокрылые машины французских изобретателей Л. Бреге и П. Корню. Они кратковременно поднимались в воздух с летчиком на борту. Два других вертолета, англичанина Г. Райта и американца В. Инглиша, поднимались в воздух в 1908 и 1909 гг. без полезной нагрузки. Все они имели выгодную в аэродинамическом отношении схему с несущими винтами, расположенными рядом в одной плоскости. В то время почти половина построенных вертолетов имела, как и аппарат Сикорского, соосную схему - конструктивно более простую и компактную, но энергетически невыгодную из-за потерь от взаимовлияния несущих винтов. Из вертолетов соосной схемы только винтокрылому аппарату американского конструктора Дж. Уильямса удалось оторваться от земли. Это произошло в 1908 г. Успех был достигнут во многом благодаря установке на вертолет специальных двигателей - легких, но ненадежных. Как видим, результаты, полученные Сикорским, вполне вписывались в общую картину достижений того времени.
В России же попытки строительства натурных вертолетов предпринимались с 80-90-х годов XIX века многими энтузиастами. Это были Б.Д. Потемкин, П.Д. Кузьминский, Д.К. Чернов, С.А. Гроховский, потом И.И. Липковский, С.О. Ощевский-Круглик, Ч. Таньский и другие. В 1908-1909 г. помимо Сикорского строительством вертолетов занимались русские изобретатели В.В. Татаринов, К.А. Антонов, Н.И. Сорокин, В.Н. Левицкий, А.Ф. Симонов, К.Е. Мороз. По разным причинам все эти работы затянулись. К 1909 г. ни один оснащенный двигателем вертолет достроен не был. Только Сикорскому - первому среди русских конструкторов вертолетов - удалось завершить работу и провести полные испытания своей ма шины
Игорь Иванович Сикорский (25.05.1889-26.10.1972)
И.И. Сикорский родился в Киеве, закончил общий курс Морского кадетского корпуса и получил диплом авиационного инженера в Санкт-Петербургском политехническом институте.
После успешного участия в Московской воздухоплавательной выставке и Воздухоплавательном съезде в Политехническом музее в 1912 г. он получил должность главного конструктора на Русско-Балтийском вагонном заводе в Санкт-Петербурге, а также некоторое время занимал должность главного инженера военно-морской авиации.
Сикорский первым в России создал вертолет, способный подняться в воздух; не имевшие аналогов в мировой практике многомоторные гиганты «Русский Витязь» и «Илья Муромец», а также серийные разведчики и истребители; сконструировал: авиадвигатель водяного охлаждения; основал ряд крупных авиастроительных заводов, а также гражданских и военных школ для подготовки летных и наземных авиационных кадров. При активном участии авиаконструктора было сформировано первое в мире соединение стратегической авиации.
В 1918 г. И.И. Сикорский был вынужден покинуть Россию. Вместе с другими изгнанниками он в 1923 г. основал в США фирму, ставшую вскоре одним из лидеров морского самолетостроения. Авиалайнеры конструктора первыми открыли регулярные трансокеанские пассажирские перевозки.
В годы Второй Мировой войны Сикорский создал первые в мире работоспособные вертолеты классической одновинтовой схемы. С их выпуска началось вертолетостроение в США, Великобритании, Франции и некоторых других странах мира.
Сикорский был удостоен свыше 80 высоких государственных и научных наград и премий, многие известные университеты избрали его своим профессором. Сикорский прославился не только многочисленными трудами по различным вопросам авиастроения, но и рядом публикаций по богословию и философии.
Первый эскиз вертолета с кратким описанием сделал в 1489 г. Леонардо да Винчи. Его вертолет приводился в движение мускульной силой. Неизвестно, проводил ли Леонардо испытания своего аппарата, поскольку не осталось никаких документов, свидетельствующих об этом. Ученые долго считали, что летательный аппарат невозможно привести в движение мускульной силой. Но не так давно был построен такой вертолет. Он смог взлететь и летать.
Триста лет спустя после Леонардо М.В. Ломоносов построил первую модель вертолета. Она состояла из фюзеляжа и двух винтов, вращавшихся в разные стороны. Эта модель предназначалась для подъема термометров с целью измерения температуры воздуха в верхних слоях атмосферы. Двигателем служила часовая пружина.
В 1784 г. французские изобретатели Лоннуа и Бьенвеню использовали в своей модели вертолета силу упругости сжатого лука. Вес их игрушечной модели составлял около 80 г.
В 90-е годы XIX в. созданием вертолета начал заниматься Н.Е. Жуковский вместе со своими учениками. Ученый считал, что за геликоптером всегда будет оставаться преимущество безопасного подъема и спуска.
И вот в 1907 году появился вертолет, который смог оторваться от земли. Его сконструировали французы, братья Л. и Ж. Бреге, совместно с профессором Ш. Рише.
Русский изобретатель И.И. Сикорский в 1901 г. еще в детстве построил модель своего первого вертолета с двигателем на резинке. Позже он создал большую модель с двумя пропеллерами, которая поднялась в воздух и летала в нескольких метрах над землей.
Еще в конце XIX в. было предложено несколько схем вертолета: одновинтовая, соосная, поперечная и продольная схема расположения винтов.
Недостатком одновинтовой схемы был реактивный момент, возникающий при вращении винта. Он заставлял вращаться не столько сам винт, сколько гондолу вертолета. Для его компенсации предлагалось устанавливать рулевые винты или применять двухвинтовую соосную схему. Для обеспечения поступательного движения вертолета предлагалось применять пропеллеры или наклон оси вращающегося винта. Были также предложения использовать машущие крылья, гребные колеса, наземные буксиры и парус.
Особую роль в истории мирового вертолетостроения занимает работа в 1908--1914 гг. студента Московского технического училища Б.Н. Юрьева. Он возглавлял группу студентов, членов комиссии по геликоптерам при Воздухоплавательном кружке МТУ. В 1911 г. Юрьев разработал проект одновинтового вертолета с хвостовым рулевым винтом. В этом проекте Юрьев смог решить проблему уравновешивания реактивного момента, действующего на гондолу. Для этого он применил рулевой винт, установленный на хвосте вертолета и приводимый в движение передачей от двигателя. Поскольку у силы, создаваемой хвостовым винтом, было большое плечо относительно центра тяжести вертолета, ее действие уравновешивало реактивный момент. Для поворота вертолета Юрьев предложил делать шаг лопастей хвостового винта изменяемым. При увеличении тяги этого винта можно было преодолевать реактивный момент главного винта и разворачивать машину в нужном направлении.
Чтобы обеспечить управляемость вертолета относительно продольной и поперечной осей, можно было поставить сбоку и спереди машины по одному винту. Боковой винт управлял бы креном вертолета, а передний регулировал высоту полета аппарата. Однако такая схема была очень сложной и делала вертолет неустойчивым. Поэтому Юрьев сконструировал несущий винт таким образом, что тот самостоятельно создавал оба момента, необходимые для управления вертолетом. С этой целью изобретатель создал аппарат перекоса. Принцип его работы состоял в том, что управление полетом осуществлялось путем изменения угла наклона лопастей к плоскости вращения, что достигалось подвижностью лопастей относительно их продольных осей. Если разные участки описываемого круга лопасть проходила с различными углами установки, то это приводило к увеличению или уменьшению тяги на этих участках. В результате несущий винт поворачивался в соответствующую сторону.
Необходимую установку лопастей и обеспечивал автомат. Он состоял из двух колец, связанных жесткой скользящей связью и подвешенных на кардане на неподвижной опоре. Внутреннее, подвижное, кольцо было связано тягами с рычагами, поворачивающими лопасти, и вращалось вместе с валом винта. Внешнее, неподвижное, кольцо было связано с тягами продольного и поперечного управления. Оно передавало усилие от этих тяг на подвижное кольцо, изменяя при этом угол наклона последнего. Наклоняясь, подвижное кольцо вызывало изменение углов установки лопастей относительно продольной оси и появление горизонтальной составляющей тяги несущего винта. Эта составляющая сообщала вертолету поступательное движение и наклоняла его в сторону движения. Для поворота было необходимо направить в нужную сторону внешнее кольцо.
Для вертикального перемещения вертолета служила система управления общим шагом винта. Оно достигалось одновременным увеличением или уменьшением углов установки всех лопастей несущего винта путем поднимания или опускания скользящего кардана автомата перекоса. Одновременно увеличивалась или уменьшалась тяга двигателя.
Бурное развитие самолетостроения привело к тому, что конструкторы на время оставили вертолет без внимания. Лишь в 1923 г. испанец Пескара создал вертолет, который десять минут парил в воздухе на высоте трех метров и пролетел в общей сложности 300 м.
В 1924 г. француз Эмишен построил вертолет, который поднялся и пролетел на высоте полтора метра около 120 м. Управлял им сам Эмишен. Эта машина умела зависать в воздухе, разворачиваться на месте и лететь задним ходом.
Свою детскую мечту И. Сикорскому удалось реализовать. В 1919 г. он эмигрировал в США, где создал свою фирму "Сикорский". В 1939 г. изобретатель создал свой первый вертолет S-46. Он отказался от полных расчетов машины и вносил изменения прямо в ходе испытаний. Вертолет имел простую конструкцию: фюзеляж представлял собой ферму из стальных труб, кресло пилота было открытым и находилось впереди двигателя мощностью 65 л. с. Вращение посредством ременной передачи передавалось на редуктор, приводящий в движение трехлопастный несущий винт. Рулевой однолопастный винт устанавливался в хвосте на коробкообразной балке.
Испытания показали несовершенство конструкции. Из-за неправильного расчета плохо работал автомат перекоса. Это привело к плохой управляемости вертолета. При одном испытании он опрокинулся и разбился. После этого Сикорский применил схему с тремя рулевыми винтами. Эта машина хорошо управлялась и в мае 1940 г. Сикорский показал ее летчикам. Вертолет свободно перемещался в разные стороны, зависал неподвижно и разворачивался на месте, но при этом не летел вперед. После определения и устранения недостатка летные качества машины значительно улучшились. Два года Сикорский менял конструкцию, используя различные системы управления. Это помогло ему в создании новых вертолетов.
После войны в СССР, были созданы конструкторские бюро М.Л. Миля и Н.С. Камова. В первом разрабатывались одновинтовые вертолеты, во втором - вертолеты, работающие по двухвинтовой соосной схеме. Кроме них вертолётами занималось КБ А.С. Яковлева. Первым советским серийным вертолетом стал Ми-1, выпуск которого начался в 1951 году.
На современных вертолетах устанавливают поршневые и воздушно-реактивные двигатели. Для кратковременного увеличения мощности при взлете и посадке вертолета может применяться ракетный двигатель. На некоторых вертолетах применяли самолетные одновальные турбовинтовые двигатели и двухвальные турбовинтовые двигатели со свободной турбиной. Возможен также реактивный привод несущего винта, в котором окружное усилие создается автономными реактивными двигателями, расположенными на лопастях несущего винта, или истечением газа из сопловых отверстий, расположенных на концах лопастей.
Вертолеты применяются в вооруженных силах для перевозки войск и грузов, огневой поддержки сухопутных войск, разведки, поиска и уничтожения подводных лодок. В народном хозяйстве вертолеты используются для перевозки пассажиров, грузов, уничтожения вредителей сельхозкультур, удобрения полей, монтажных работ.
Массовое применение вертолетов стало возможным благодаря тому, что были решены две главные проблемы - достигнут необходимый уровень безопасности полета и созданы винтокрылые аппараты с высокими летными характеристиками и технико-экономическими показателями.
Летные испытания и исследования являются важнейшим завершающим этапом разработки вертолетов и внедрения их в серийное производство и эксплуатацию. Отечественный и зарубежный опыт вертолетостроения показывает, что летные испытания и исследования позволяют приобрести такую информацию, которая не может быть получена другими методами.
По результатам летных испытаний разрабатывают научно обоснованные и надежно апробированные в полетах методические руководства, позволяющие получать достоверные и сравниваемые данные для определения всех летно-технических характеристик, разрабатывать рекомендации по пилотированию, ограничениям режимов полета в различных условиях. Летные исследования позволяют также получать уникальные рекомендации по решению ряда научно-технических проблем на этапе проектирования вертолетов.
Расширение круга задач, решаемых в натурном эксперименте, приводит к тому, что трудоемкость летных испытаний, а следовательно, и сроки их проведения неуклонно увеличиваются. По стоимости и времени проведения работ летные испытания стали сопоставимы с другими этапами общего процесса теоретической и экспериментальной разработки, конструирования опытного вертолета.
Значительное место в летных испытаниях занимает определение аэродинамических и летных характеристик вертолетов, для чего необходимо решить следующие задачи:
выявить из всей совокупности необходимый минимум летных характеристик, которые позволяют в полной мере определить транспортные возможности вертолета с учетом безопасности полета;
определить рациональные методы пилотирования, при которых реализуются наилучшие летные характеристики;
получить при ограниченном объеме испытаний летные характеристики в ожидаемых условиях эксплуатации;
определить показатели топливной и транспортной эффективности вертолета и наилучшие режимы полета по этим показателям.
Кроме того, поскольку неотъемлемой частью летных испытаний является доводка вертолета, возникает задача надежной количественной оценки эффективности различных конструктивных мероприятий, направленных на улучшение летных характеристик вертолета.
Сложность решения этих задач заключается в том, что летные характеристики зависят от большего числа атмосферных и эксплуатационных факторов, и поэтому их определение в случайных условиях проведения натурного эксперимента простым варьированием этих факторов практически невозможно, так как для этого потребовались бы огромные затраты летного времени.
Большой опыт летных испытаний самолетов показал, что методы определения в полете их летных характеристик необходимо разрабатывать с учетом особенностей характеристик силовой установки.
В настоящее время наибольшее распространение получили вертолеты с газотурбинными, так называемыми турбовальными двигателями.
Весьма результативными при летных испытаниях самолетов с газотурбинными двигателями оказались методы, основанные на теории подобия режимов полета. Знание обобщенных летных характеристик позволяет также существенно упростить методы нахождения наивыгоднейших режимов полета.
Методы испытаний самолетов нельзя было непосредственно применять для летных испытаний вертолетов, так как вследствие принципиальных различий в аэродинамике и силовых установках этих двух типов летательных аппаратов критерии подобия режимов полета у них также различны. Однако методические подходы, использовавшиеся при создании комплекса практических методов определения в полете летных характеристик самолетов с газотурбинными двигателями, оказались весьма полезными при разработке методов летных испытании вертолетов с турбовальными двигателями. вертолет пилотирование винт
Важное место в летных испытаниях вертолетов занимают вопросы определения их взлетно-посадочных характеристик (ВПХ). Наряду с определением потребных взлетных и посадочных дистанций в различных условиях эксплуатации, весьма актуальным является также нахождение рациональных методов пилотирования, при которых реализуются наилучшие характеристики.
Значительное внимание уделяется при летных испытаниях особенностям режимов полета вертолета в случае отказа двигателей. Отрабатываемые при этом методы пилотирования позволяют обеспечивать при эксплуатации безопасную посадку вертолета на режимах авторотации и при частичной потере располагаемой мощности. Результаты летных исследований дают возможность правильно учитывать необходимые для безопасности ограничения высоты и скорости полета, связанные с характером изменения аэродинамики на малых скоростях, вблизи земли и с наличием так называемого режима "вихревою кольца". В результате таких исследований были заложены основы для правильного выбора оптимальных траекторий взлета и посадки, что приобрело особую актуальность в связи с разработкой и внедрением в практику вертолетостроения.
